Gli elementi delle terre rare (ETR), conosciuti anche come metalli delle terre rare, comprendono un gruppo di 17 elementi chimici nella tavola periodica, specificamente gli scandi, ittri e i 15 lantanidi. Questi elementi sono fondamentali per numerose tecnologie moderne, inclusi dispositivi elettronici, impianti eolici, e veicoli elettrici, a causa delle loro eccezionali proprietà magnetiche, catalitiche e luminescenti. Nonostante il loro nome, la maggior parte di questi elementi è relativamente abbondante nella crosta terrestre, ma sono considerate rare per la difficoltà di separarli dalle altre sostanze con cui si trovano comunemente associati.
Un recente studio, condotto da un team di ricercatori della School of Natural Sciences di Trinity e dall’iCRAG, il centro di ricerca della Science Foundation Ireland specializzato in geoscienze applicate, ha scoperto un metodo innovativo ed ecologico per recuperare gli elementi delle terre rare dall’acqua utilizzando rifiuti di gusci d’uovo.
Le tecniche attuali di estrazione di questi elementi sono spesso dannose per l’ambiente, pertanto è essenziale sviluppare metodi sostenibili di recupero.
Il team di ricerca ha scoperto che il carbonato di calcio (calcite) presente nei gusci d’uovo può assorbire efficacemente e separare gli ETR dall’acqua. Durante gli esperimenti, i gusci d’uovo sono stati immersi in soluzioni contenenti ETR a temperature variabili da un piacevole 25 °C fino a un rovente 205 °C, e per periodi diversi fino a tre mesi. Si è osservato che gli elementi potevano penetrare i gusci d’uovo tramite diffusione lungo i confini della calcite e la matrice organica e, a temperature più elevate, formavano nuovi minerali sulla superficie del guscio.
A 90 °C, la superficie del guscio d’uovo ha favorito la formazione di un composto di terre rare chiamato kozoite. Con l’aumentare della temperatura, i gusci di calcite si sono completamente trasformati, dissolvendosi e venendo sostituiti da kozoite policristallino.
Alla temperatura più alta di 205°C, questo minerale è gradualmente passato a bastnasite, il minerale di carbonato di terre rare stabile utilizzato nell’industria per l’estrazione degli ETR per applicazioni tecnologiche.
Questo metodo innovativo suggerisce che i gusci d’uovo di scarto potrebbero essere riutilizzati come materiale a basso costo ed ecologico per soddisfare la crescente domanda di ETR, poiché i gusci intrappolano distinti elementi di terre rare nella loro struttura nel tempo.
